XP2501直流电机的电枢反应 当电枢绕组中有电流时,就会产生一个电枢磁场。电枢磁场对主磁场的影响叫电枢反应。电枢反应将使主磁场发生扭转畸变,即使合成磁场的轴线偏移一个旧角,其偏移的方向对发电机是与电枢转向相同,对电动机则相反。同时电枢反应还将使主磁场被削弱。这两个方面影响的结果将使直流电机的换向火花增大,使发电机发出的电动势降低,使电动机输出的转矩减小。

直流电机的换向,直流电机的换向过程 直流电机旋转时,电枢绕组元件的有效边越过磁极中性线,从一个磁极下进人另一个极性相反的磁极下,电枢绕组元件从一条支路经过电刷进入另一条支路,该元件中的电流方向发生改变称为换向。元件中的电流从J变为-i的过程叫换向过程,该过程所经历的时间叫换向周期。

换向火花产生的原因,电磁方面的原因 由于换向元件中的电流从j变到一氵,将产生一个自感电动势来阻碍电流的变化;如果有几个元件同时换向,还会产生互感电动势来阻碍电流的变化。另外,由于电枢反应使处于几何中性线上的换向元件处磁场不再为零,便产生一个旋转电动势,也会阻碍电流变化。以上电动势相叠加,就在换向元件中产生附加电流,从而出现换向火花。

机械方面的原因 有换向器偏心,换向器表面换向片或云母片凸出,换向器表面污染,电刷压力不合适,电刷与刷盒配合不好(太紧或太松),电机装配不良或动平

衡不好使运行时产生振动,电刷位置安装不正确,电刷接触面研磨不光滑,换向极气隙不均匀等。

换向火花的等级 为了说明火花大小的程度,我国电机技术标准中规定了火花的等级:

1级:无火花。

1方级:电刷边缘仅小部分(约1/5至1/4刷边长)有断续的几点点状火花。换向器上没有黑痕且电刷上没有灼痕。

1言级:电刷边缘大部分(大于1/2刷边长)有连续的较稀的颗粒状火花。换向器上有黑痕但不发展,用汽油擦其表面即能除去,同时电刷有轻微灼痕。

2级:电刷边缘大部分或全部有连续的较密的颗粒状火花,开始有断续的舌状火花。换向器上有黑痕,用汽油不能擦除,同时电刷上有灼痕。如短时出现这一级火花,换向器上不会出现灼痕,电刷不会被烧焦或损坏。

3级:电刷整个边缘有强烈的舌状火花,伴有爆裂声音。换向器上黑痕较严重,用

汽油不能擦除,同时电刷有灼痕。如在这一级火花下短期运行,则换向器上将出现灼痕,同时电刷将被烧焦或损坏。

对于一般的直流电机,在额定负载下运行时,火花不应大于1;级;2级火花仅允许直流电机在过载、启动或反转瞬时出现,不允许长在;3级火花一般不允许现。

改善换向的方法,加装换向极 利用换向极在换向元件中产生的换向极电动势来抵消换向元件中的电抗电势和电枢反应电势。加装换向极时必须正确选择极性,对发电机而言,沿电机转向为N′-N-s′-S;对电动机而言,沿电机转向为N-N′ˉs~S′。其中N′、s′为换向极,N、s为主极。同时换向极绕组应与电枢绕组串联9且换向极磁路应不饱和。

合理选用电刷 要求电刷与换向器表面的接触电阻应尽量大些,同时电刷的耐磨性要好。一般采用电化石墨电刷;低压大电流电机采用金属石墨电刷;对换向特别困难的电机可采用分裂式电刷。

直流发电机,并励发电机,并励发电机的空载特性.

空载特性是指发电机在额定转速时,输出电流为零的情况下,端电压y与励磁电

流rf的关系,如图9-51b所示。空载特性曲线与铁磁材料的磁化曲线相似。当if=0时,只有很小的剩磁电动势E。,额定工作点G应位于接近饱和的位置。

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